Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

干尖线虫病对不同水稻品种（系）产量相关性状的影响

[目的]该研究旨在了解干尖线虫病对不同水稻品种的影响。[方法]通过田间表型观察与室内考种试验,对自然发病状态下的4个常规粳稻品种（系）和粳稻恢复系 R161进行了观察和分析。[结果]不同水稻品种（系）被侵染后的症状存在差异,常规粳稻宁1707、宁1818、镇稻88和南粳9108被侵染后表现"干尖"和"小穗头"症状,粳稻恢复系R161只表现"干尖",不表现"小穗头"症状,且"干尖"的位置不同,分别位于剑叶叶尖,整片剑叶及倒二叶。供试材料被水稻干尖线虫侵染后均能抽穗,但是株高、穗长、结实率和千粒重均受到不同程度的影响。此外,R161被干尖线虫侵染后,不同发病部位对水稻产量的影响不同,整片剑叶干枯扭曲的稻穗受影响最大。[结论]该研究为进一步阐明我国水稻干尖线虫病的危害规律和制定相应的防治措施提供依据。     

江苏省部分粳稻品种对条纹叶枯病的抗性鉴定及分子检测

为明确江苏省近年生产上主栽的粳稻品种对条纹叶枯病的抗性来源,探讨采用与抗条纹叶枯病基因Stv-b~i共分离的SCAR标记进行分子标记辅助育种的可行性.本研究以抗条纹叶枯病的日本粳稻品种关东194和感条纹叶枯病的梗稻品种武育粳3号为对照,对江苏省近年来育成的28份粳稻品种对条纹叶枯病的抗性进行了田间鉴定,并利用与 Stv-b~i共分离的SCAR标记对供试材料进行分子检测,同时对抗病品种的亲本来源进行了系谱追踪.结果显示,与Stv-b~i共分离的SCAR标记能准确鉴定含该基因的抗性品种,该标记可用于标记辅助选择育种.系谱分析证实江苏省大部分抗性粳稻品种如镇稻88、徐稻3号、南粳46等均含有来自籼稻Modan和Mudgo的Stv-b~i基因;而不含Stv-b~i基因但对条纹叶枯病抗性较好的粳稻品种如扬辐粳8号、淮稻9号和淮稻11号则可能具有其他抗源.表明生产上利用的主栽粳稻品种条纹叶枯病具有多种抗源,对聚合不同来源的抗性基因及培育持久抗性的水稻品种具有重要意义.     

籼稻栽培品种中淀粉合成相关基因的遗传变异和群体结构分析

选用34个淀粉合成相关基因分子标记对87份来自不同国家和地区的籼稻栽培品种进行遗传变异和群体结构分析.结果表明,34对引物共检测到80个等位变异,平均每个位点含2.35个等位基因,品种间等位基因变异范围2～6;Shannon's信息指数变幅为0.303 ～0.796,平均为0.539;多态信息含量(PIC)的变幅为0.084～0.658,平均0.295;遗传相似系数变幅为0.265 ～0.990,表明淀粉合成相关基因在品种间存在遗传差异,但不同品种间等位基因的变异频率不同.87份籼稻品种可以分成3个类群,类群内品种遗传背景比较相似,类群间品种遗传背景差异明显,其中,39.1％的籼稻品种遗传组分单一,而遗传背景复杂的籼稻品种达到60.9％.该研究可为水稻淀粉品质的遗传改良提供依据,并为后续淀粉品质性状的关联分析奠定基础.     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测(英文)

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1832.47cM,标记间平均图距为12.7cM,标记间图距范围为0.43～36.11cM,符合QTL作图的基本要求除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。     

中长粒优质早熟高产粳稻新品种南粳晴谷的选育及机插栽培技术

南粳晴谷是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优质、中抗穗颈瘟的高产晚粳稻品种镇稻16为母本,早熟、优质、抗病超级稻品种辽星1号为父本进行杂交,通过系谱法结合分子标记辅助选择育成的中长粒优质高产中熟中粳早熟类型的粳稻新品种,适宜江苏淮北地区种植。该品种全生育期141.8 d,比对照苏秀867早1.9 d。株高98.0 cm,有效穗340.5万/hm²,每穗总粒数126.1粒,结实率88.5%,千粒质量29.0 g。中感稻瘟病、白叶枯病、条纹叶枯病,抗纹枯病,米质达到农业行业《食用稻品种品质》标准二级。     

半糯粳稻品种核心标记的筛选及DNA指纹图谱的构建

目的 构建一套基于水稻重要性状基因标记的品种DNA指纹鉴定体系,为加强主栽优良食味半糯粳稻品种的种质管理与品种保护奠定基础。方法 以34个江浙沪主栽优良食味半糯粳稻品种为供试材料,通过已知标记多态性鉴定、公共数据库基因序列比对、基因组重测序等多种方法对水稻重要性状调控基因的关键差异位点进行筛选,开发核心SNP或InDel标记;利用As-PCR技术将SNP标记发展为依据电泳条带鉴别的简单PCR标记,通过电泳条带特征化和类型分析获得基因型信息,构建半糯粳稻品种的DNA指纹图谱库。结果 筛选出来源于40个水稻重要性状调控基因的54个核心标记,包括18个SNP标记和36个InDel标记;54个标记在20个品种中共检测到155个有效特征化条带,转化为155个0/1数据位点,建立各品种的DNA指纹数据库,可区分全部供试品种。遗传多样性分析表明,品种间遗传相似性变异范围为0.47—0.90,其中,南粳7718与苏香粳100的相似性系数最小,而南粳9308与南粳9036的相似性系数最大,二者存在8个数据位点差异。亲缘关系分析可将供试品种划分为6个分支,其中,南粳7718为独立分支,表明其与其他品种间的亲缘关系较远。核心标记鉴定效果的进一步验证表明,该套标记可以对14个半糯粳稻新品种进行有效区分,聚类图显示其分布于Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 3个类群,证实各品种间基因型信息的差异性;并利用该套标记鉴定了一个未知半糯水稻的品种真实性,根据基因型和聚类分析,将其判定为南粳9108。结论 经优化筛选,获得可准确区分当前主推半糯粳稻品种的54个核心标记,并发展为可电泳检测的简单PCR标记,利用该套标记组合构建了34个江浙沪地区主栽优良食味半糯粳稻品种的DNA指纹图谱。     

优良食味粳稻南粳56的选育及主要特征特性

南粳56是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优良食味粳稻中间品系宁7020为母本,粳稻中间材料连粳06-5为父本杂交,通过系谱法选育而成的优良食味早熟晚粳稻新品种,全生育期159.7 d,较对照武运粳23早1.4 d,株高99.4 cm,分蘖性较强,有效穗347.9万/hm2,穗型较大,每穗总粒数137.8粒,每穗实粒数121.5粒,结实率88.0％,千粒质量25.9 g.中感白叶枯病、稻瘟病和条纹叶枯病,抗纹枯病.稻米食味品质优,为优良食味粳稻品种.2020年通过江苏省审定(苏审稻20200025),适宜江苏沿江及苏南地区种植.     

江苏部分粳稻品种和品系中稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的基因型分析

基因Pi-ta和Pi-b是最早被克隆的两个稻瘟病抗性基因,在粳稻中表现出持久稳定的稻瘟病抗性,因而被广泛用于稻瘟病抗性育种。为明确上述基因在江苏粳稻中的分布,为抗病育种提供依据,本研究利用Pi-ta和Pi-b的功能标记,对40个粳稻品种和665份粳稻新品系进行相关基因型的分子检测。结果表明,抗性基因Pi-ta和Pi-b在江苏粳稻品种中具有一定的分布,其中Pi-b的分布频率高于Pi-ta的频率,连粳系列品种大都不携带Pi-ta和Pi-b抗性基因,而武粳系列品种则基本含有上述抗性基因。粳稻新品系携带抗性基因Pi-ta的频率与推广品种相比变化不大,但携带抗性基因Pi-b的频率明显高于推广品种,这说明人工改良水稻品种有利于抗病基因Pi-b频率的提高。四种基因型中,pi-ta/Pi-b的分布频率最高,为60.0%,其次为Pi-ta/Pi-b,占33.5%,基因型pi-ta/pi-b的分布频率为3.9%,而Pi-ta/pi-b的分布频率最低,只占2.6%。从4个组合的抗性基因来源看,抗性基因Pi-ta则可能来自武香粳14、武粳15或南粳44,而Pi-b则可能来自武粳13、武香粳14、武粳15或南粳44。从4种基因型后代的获得频率看,以南粳44//武粳13/关东194获得抗性基因型Pi-ta/Pi-b后代的频率最高。     

南粳44植株抗倒伏能力的研究

以不抗倒伏品系宁7412为对照,从形态、生理等方面研究了南粳44的抗倒伏机理,结果表明:与宁7412相比,南粳44的茎秆表现为基部第2和第3节间粗短、茎壁厚、茎秆充实度好;成熟期茎秆的SiO2含量、钙含量以及可溶性糖含量显著高于宁7412,K2O含量显著低于宁7412;茎秆基部节间的表皮和基本组织的细胞层数和维管束数目比宁7412多、宽度厚,具有较好的抗折力。